Book/Report

FZJ-2017-04014

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Darstellung des Wärmeüberganges in konzentrischen Ringspalten unter Benutzung der Analogie zwischen Impulsaustausch und Wärmeaustausch

Barthels, H. (Corresponding author)FZJ*

1967
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/14629

Report No.: Juel-0506-RB

Abstract: Die bisherigen Untersuchungen über den Druckverlust bei turbulenter isothermer und nichtisothermer Strömung in hydraulisch glatten Ringspalten führten zu einander widersprechenden Ergebnissen. Neben unterschiedlich großen Widerstandsbeiwerten sind vor allem hinsichtlich des Einflusses des Durchmesserverhältnisses völlig entgegengesetzte Tendenzen festgestellt worden. Über den Einfluß der temperaturabhängigen Stoffwerte bei nichtisothermer Strömung werden kaum Angaben gemacht. Die vorliegende Arbeit sollte durch theoretische und experimentelle Untersuchungen zu einer Klärung der noch offenen Fragen beitragen. Zur Berechnung der Widerstandsbeiwerte muß die Geschwindigkeitsverteilung und die Lage des Geschwindigkeitsmaximums bekannt sein. Ausgehend von den von Prandtl für turbulente Strömung aufgestellten Schubspannungsansätzen wurde daher zunächst die allgemeine Geschwindigkeitsverteilung bei ausgebildeter isothermer Strömung in konzentrischen Ringspalten berechnet. Diese Ansätze geben dann die gemessene Geschwindigkeitsverteilung wieder, wenn man eine mittlere Schubspannungsgeschwindigkeit (Gl. (27)) einführt. Man erhält dann unabhängig von der Ringspaltgeometrie, sowohl am Innenrohr als auch am Außenrohr den gleichen Proportionalitätsfaktor für die Länge des Mischungsweges wie am Kreisrohr. Die aus den Schubspannungsansätzen abgeleiteten Wandgesetze für die Geschwindigkeitsverteilung am Innen- und Außenrohr unterscheiden sich dann nur noch durch die vom Durchmesserverhältnis abhängigen Größen C' und C", die experimentell bestimmt wurden und durch Gl. (42) und (148) berechnet werden können. Die bei nichtisothermer Strömung gemessenen Geschwindigkeitsverteilungenkönnen mit hinreichender Genauigkeit durch die gleichen universellen Wandgesetze beschrieben werden, wenn man die im dimensionslosen Wandabstand (Gl. (23a) und (24a)) vorkommende Zähigkeit mit der Randtemperatur der laminaren Unterschicht bildet. Sollen die Widerstandsbeiwerte aus den angegebenen Beziehungenzahlenmäßig ermittelt werden, so muß die Lage des Geschwindigkeitsmaximums bekannt sein. Da gerade hier in der Literatur die widersprüchlichsten Ansichten bestehen, war es notwendig, auch die Lage des Geschwindigkeitsmaximums genau zu bestimmen. Mit dem als Prestonrohr bekannten Wandreibungsmeßgerät wurden die Wandschubspannungen am Innen- und Außenrohr bei isothermer und nichtisothermer Strömung für verschiedene Durchmessverhältnisse [...]

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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